CN2749749Y - 无方向盘转向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种无方向盘转向装置，它包括液压机械装置、转向操纵装置、显示装置和语音提示装置；用一只手操纵转向器即可控制行驶方向和转向速度，使驾车者可以轻便地驾驶；显示器可以显示转向速度和方向及导向轮转向角度和方向；该装置装有自动回正且可防止“跑偏”的设置、防止冲击力损坏转向装置的设置和防止导向轮过度转向的限位设置；蓄能器、压力继电器、卸荷阀和单向阀等液压件的组合可实现节能和车辆顺利转弯。

Description

无方向盘转向装置

(一)技术领域

本实用新型涉及一种转向装置，尤其是轮式行走机械的无方向盘转向装置。

(二)技术背景

轮式行走机械包括汽车、轮式拖拉机、轮式起重机、轮式挖掘机、装载机、压路机、铲运机、装甲运输车等，其转向装置(即制造业所说的转向系统)都离不开转向盘，亦称方向盘，是驾驶员用以控制方向的。轮式行走机械的最大家族--汽车--自诞生以来，转向盘就与其相随相伴，被公认为是不可缺少的部件，但它却存在着不尽人意之处：

1.方便性差：①交通法规明文规定，车辆行驶中严禁驾驶员吸烟、打手机，其主要目的是保证驾驶员能够双手操纵转向盘，迅速灵敏地处理意外情况。因为，一只手操纵转向盘难以应付突发的紧急情况，是交通安全的一大隐患。②经验少的新驾驶员，常以胆怯的心态开车，他们很需要感知导向轮转向角的大小。然而，目前流行的汽车却不能显示出导向轮转向角的大小。③方向盘的存在，不但使驾驶员的空间较少，缺乏舒适感，而且上下车也不方便。④各国的交通法规不尽相同，有的是右侧通行，有的是左侧通行。因而，有的进口汽车常为了便于驾驶，需要改动转向盘的位置，造成麻烦和浪费。

2.轻松性差：转弯时，驾驶员常需用2～6公斤的力转动方向盘，长时间驾车易疲劳；行驶在凸凹不平路面时，必需双手把握方向盘，有时还会出现“打手”现象。这些均容易使驾驶员产生疲劳和不舒适感。

3.安全性差：马路上的下水井盖丢失时，成为马路陷阱，汽车前轮一旦掉入，驾驶员的手和腕部极易受到伤害。特别是汽车发生正面碰撞时，由于车身发生变形加之惯性作用，驾驶员极易受到转向盘的伤害，尽管有安全气囊的保护，也有被挤压至伤亡者。

安全性差已引起了人们的高度重视。当汽车发生正面碰撞时，为了减轻转向盘对驾驶员的伤害程度，中高档汽车都装有安全气囊；在转向盘、转向轴和转向管柱等处还采取了各种防伤害的被动安全措施，包括具有移动量的转向盘和转向轴、能吸收冲击量的转向盘、转向轴和转向管柱。汽车专家们发明了各种安全性能良好的转向盘、转向轴和转向管柱，如具有弹性联接的两段式转向轴、波纹管式转向轴、网格式转向轴、双锁联接的两段式转向轴、装有钢球的双层管式转向轴和两段滑配式转向轴，波纹式转向管柱、网格式转向管柱和装有钢球的双层管式转向管柱等等。

针对汽车转向盘的缺点，有人发明了轮式行走机械的无方向盘转向装置，1999年中国实用新型专利公报公开了授权公告号为CN2330556Y的“无方向盘操纵装置”。从该专利说明书及附图可以看出，该技术方案有下述缺点：其一，压力油的流速是固定的，即机动车的导向轮只能以固定的角速度向左或右转动，车辆不能根据实际需要，实现慢速、中速、快速、甚至急速地转向，不具有灵活性；其二，该专利没有让司机能够感知导向轮转动角度大小的设置，对于缺少经验的新司机还是有一定危险或不方便的；其三，由于没有方向盘，驾驶员失去了“手感”，无法感知导向轮转向角度是否过大，易造成导向轮与钢板弹簧刮擦，损伤其轮胎，即该专利技术方案缺少防止导向轮过度转向的限位设置。

(三)发明内容

本实用新型的目的是提供一种轮式行走机械的无方向盘转向装置，它必须克服“有方向盘转向装置”的方便性差、轻松性差和安全性差及授权公告号为CN2330556Y的“无方向盘操纵装置”的诸缺点，具有易操纵、实用的优点。

为实现上述目的，本实用新型无方向盘转向装置包括由转向节、转向节臂、梯形臂、横拉杆、液压泵、摆动式或活塞式液压缸、液压阀、蓄能器、压力表、压力继电器、滤油器和排气装置组成的液压及机械装置；该转向装置还包括转向操纵装置、显示装置、语音提示装置、阻尼减震器、电液比例复合阀或电液伺服阀和组合传感器，该传感器由导向轮转角传感器和转角限位器组成。液压及机械装置连接方式：阻尼减震器分别与转向节臂、液压缸的摆动臂或活塞杆连接，电液比例复合阀或电液伺服阀的进出油口分别连接两个补油单向阀出油口、两个溢流阀进油口及液压缸进出油口，两个补油单向阀进油口与补油油箱连接，两个溢流阀出油口与补油油箱相接，二位二通常闭电磁阀跨接在液压缸进出油口上；液压泵出油口与二位二通卸荷阀、单向阀进油口相接，单向阀出油口与压力表、压力继电器、蓄能器、调速阀进油口相接，调速阀出油口接电液比例复合阀或电液伺服阀的进油口。

液压及机械装置的连接方式还可以是：阻尼减震器分别与转向节臂、液压缸的摆动臂或活塞杆连接，电液比例复合阀或电液伺服阀的进出油口与液压缸两油口连接，进出油口互相颠倒的两个溢流阀和二位二通常闭电磁阀跨接在液压缸进出油口上；液压泵出油口与二位二通卸荷阀、单向阀进油口相接，单向阀出油口与压力表、压力继电器、蓄能器、调速阀进油口相接，调速阀出油口接电液比例复合阀或电液伺服阀的进油口。

转向操纵装置由显示灯、继电器组、驱动器组、动合干簧管、永磁铁、点击式控制器和开关等组成；导向轮左/右转速度显示灯各由一组三角形发光二极管和降压电阻组成；点击式控制器上设有自动回正按钮、手指隔离凸起、左/右转向灯开关、左/右转向按钮和两个喇叭按钮，其中一个在其侧面。连接方式：电液比例复合阀经降压电阻与左/右继电器组输出端相接，左/右驱动器组输出端分别与左/右继电器组的相应控制端、左/右显示灯的相应输入端相接；左/右干簧管组各具有共同电极，所述驱动器组的输入端分别与左/右干簧管组相应的电极相接，左干簧管组的共同电极、左互锁干簧管、导向轮左转限位开关串联后接到电源；右干簧管组的共同电极、右互锁干簧管、导向轮右转限位开关串联后接到电源。左永磁铁与左转向按钮为固定连接，右永磁铁与右转向按钮也为固定连接；在转向按钮不受外力时，永磁铁停止在各自互锁干簧管处。

转向操纵装置还可由数字显示、译码器、编码器、放大器、模数转换器、转向电阻、滑动臂、点击式控制器和开关等组成，导向轮左/右转速度数字显示各由七段数码管和三角形指向灯组成。点击式控制器上设有自动回正按钮、手指隔离凸起、左/右转向灯开关、左/右转向按钮和两个喇叭按钮，其中一个在其侧面。连接方式：左/右七段显示译码器分别接在所述数字显示的输入端与左/右8421BCD编码器的输出端之间，所述编码器输入端分别与左/右模数转换器输出端相接；电液比例复合阀与左/右放大器的输出端相接；左转向电阻的末端与左模数转换器的输入端、左放大器的输入端相接；右转向电阻的末端与右模数转换器输入端、右放大器的输入端相接；右互锁开关、导向轮右转限位开关、导向轮左转限位开关与左互锁开关串联接在左/右滑动臂的一端，电源接在所述两个限位开关之间，左滑动臂与左转向按钮为固定连接，右滑动臂与右转向按钮也为固定连接；在转向按钮不受外力时，互锁开关均处于接通状态。

转向操纵装置还可由显示灯、继电器组、驱动器组、触点式转向器、扳动式控制器和开关组成，导向轮左/右转速度显示灯各由一组三角形发光二极管和降压电阻组成。在触点式转向器的半圆形定片上呈园弧形固定偶数个触点，动臂可绕其圆心转动，在中位时，动臂不接触触点；左/右限位开关串联接在动臂与电源之间。扳动式控制器的外壳类似于半球，其上设有槽口，转向手柄可沿该槽口左右转动；转向手柄与动臂为同轴、同径向固定连接，在不受外力时，转向手柄处于中位，其顶部设有喇叭按钮；触点式转向器固定在扳动式控制器的内壁上，其外壳上还设有自动回正按钮、左/右转向灯开关。连接方式：电液比例复合阀经降压电阻与左/右继电器组输出端相接，左/右驱动器组分别与左/右继电器组相应控制端、触点式转向器相应的触点相接，左/右继电器组输出端与导向轮左/右转速度显示灯相应的输入端相接。

转向操纵装置还可由显示灯、继电器组、驱动器组、干簧管转向器、扳动式控制器和开关组成，导向轮左/右转速度显示灯各由一组三角形发光二极管和降压电阻组成。在干簧管转向器的半圆形定片上，径向固定着具有共同电极的偶数个干簧管，永磁动臂固定着永磁铁，且可绕其圆心转动，在中位时，干簧管不接通；左/右限位开关串联接在共同电极与电源之间。扳动式控制器的外壳类似于半球，其上设有槽口，转向手柄可沿槽口左右转动，转向手柄与永磁动臂为同轴、同径向固定连接，在不受外力时，转向手柄处于中位，其顶部设有喇叭按钮；干簧管转向器固定在扳动式控制器的内壁上，其外壳上还设有自动回正按钮、左/右转向灯开关。连接方式：电液比例复合阀经降压电阻与左/右继电器组的输出端相接，左/右驱动器组分别与左/右继电器组相应的控制端、相应的干簧管电极相接；左/右继电器组输出端与导向轮左/右转速度显示灯相应的输入端相接。

转向操纵装置还可由数字显示、译码器、编码器、模数转换器、放大器、电位器式转向器、扳动式控制器和开关等组成，导向轮左/右转速度数字显示各由七段数码管和三角形指向灯组成。两段园弧形电阻固定在电位器式转向器的半圆形定片上，动臂可绕其圆心转动，在中位时，动臂不接触电阻，左/右限位开关串联接在动臂与电源之间。扳动式控制器的外壳类似于半球，其上设有槽口，转向手柄可沿槽口左右转动，转向手柄与动臂为同轴、同径向固定连接，在不受外力时，转向手柄处于中位，其顶部设有喇叭按钮，电位器式转向器固定在扳动式控制器的内壁上，其外壳上还设有自动回正按钮、左/右转向灯开关。连接方式：左转速度数字显示输入端接左七段显示译码器输出端，其输入端接左8421BCD编码器输出端，其输入端接左模数转换器输出端，其输入端接电阻之一的末端；右转速度数字显示输入端接右七段显示译码器输出端，其输入端接右8421BCD编码器输出端，其输入端接右模数转换器输出端，其输入端接电阻之二的末端；电液比例复合阀或电液伺服阀分别接左/右放大器的输出端，其输入端分别接电阻的相应末端。

显示装置由显示器、译码器、编码器、模数转换器和模拟式组合传感器等组成；显示器设有左/右转向指示灯、直行显示、导向轮限位警示灯、导向轮左/右转速度显示灯及导向轮左/右转角度数字显示；左/右转向指示灯的形状为三角形或箭头，直行显示的形状为等腰三角形，导向轮限位警示灯为红色惊叹号，导向轮左/右转速度显示灯各由一组三角形发光二极管和降压电阻组成，导向轮左/右转角度数字显示各由两个七段数码管和一个三角指向灯组成。模拟式组合传感器的外壳与底板固定成一体，用螺丝紧固在转向节上，并可转动调节，其轴穿过底板中心，且只可以转动，轴的扁端插入转向节主销扁孔内，转向节主销与车轴为固定连接；导电臂和由参数相同的两段园弧形电阻构成的传感电阻固定在外壳内壁上，在外壳外壁上设有沿圆周可调整的、具有动断动合功能的导向轮左/右转限位开关及接电源等相关元件的电极；在轴上固定着带导电环的传感臂和限位臂。连接方式：电源接导电臂，导电臂接传感臂的导电环；导向轮左/右转限位开关中的动断开关接转向操纵装置中相应电路，而两动合开关并联接在导向轮限位警示灯和语音提示装置的电路上；直行显示经降压电阻再接外壳相应的电极；导向轮左转角度数字显示接左七段显示译码器输出端，其输入端接左8421BCD编码器输出端，其输入端接左模数转换器的输出端，其输入端接传感电阻相应的末端；导向轮右转角度数字显示接右七段显示译码器输出端，其输入端接右8421BCD编码器输出端，其输入端接右模数转换器输出端，其输入端接传感电阻相应的末端。

显示装置还可由显示器、译码器、编码器、计数器、放大整形电路和数字式组合传感器等组成；显示器设有左/右转向指示灯、直行显示、导向轮限位警示灯、导向轮左/右转速度数字显示、导向轮左/右转角度数字显示；导向轮限位警示为红色惊叹号，导向轮左/右转速度数字显示各由七段数码管和三角指向灯组成，导向轮左/右转角度数字显示各由两个七段数码管和一个三角指向灯组成。左/右可逆计数器具有记忆功能。数字式组合传感器的外壳与底板固定成一体，用螺丝紧固在转向节上，并可转动调节，其轴穿过底板中心，且只可以转动，轴的扁端插入转向节主销扁孔内，转向节主销与车轴为固定连接；在外壳的外壁上设有“清零”及电极、左/右动合微动开关的电极，导向轮左/右转限位开关及其电极、左/右干簧管的电极；“清零”和导向轮左/右转限位开关的触头穿过外壳入内壁，在外壳的内壁上设有圆心角为2θ的左/右干簧管及左/右动合微动开关；轴插入拨杆的园孔和弹簧，限位码盘与轴为固定连接，拨杆的顶端插入左/右动合微动开关之间；在限位码盘的圆心角为2θ扇形边缘处，径向均布2n个条形永磁铁，在θ角处有一凸起的清零触头，在限位码盘的边缘还有一个限位触头。连接方式：导向轮左/右转限位开关中的动断开关接转向操纵装置中相应电路，而两动合开关并联接在导向轮限位警示灯和语音提示装置的电路上；直行显示经降压电阻再接外壳相应的电极；导向轮左转角度数字显示接左七段显示译码器输出端，其输入端接左8421BCD编码器输出端，其输入端接左可逆计数器的输出端，其输入端接左放大整形电路输出端，其输入端接左干簧管，左可逆计数器的信号控制端接左动合微动开关，其清零端接“清零”；导向轮右转角度数字显示接右七段显示译码器输出端，其输入端接右8421BCD编码器输出端，其输入端接右可逆计数器输出端，其输入端接右放大整形电路输出端，其输入端接右干簧管，右可逆计数器信号控制端接右动合微动开关，其清零端接“清零”。显示装置仍由显示器、译码器、编码器、计数器、放大整形电路和数字式组合传感器等组成；显示器可采用第一种显示器或第二种显示器，左/右可逆计数器具有记忆功能；数字式组合传感器的外壳与底板固定成一体，用螺丝紧固在转向节上，并可转动调节，其轴穿过底板中心，且只可以转动，轴的扁端插入转向节主销扁孔内，转向节主销与车轴为固定连接；在外壳的外壁上设有“清零”及其电极、左/右动合微动开关的电极、导向轮左/右转限位开关及其电极、左/右发光元件和左/右光敏元件的电极；“清零”和导向轮左/右转限位开关的触头穿过外壳入内壁，在外壳的内壁上，设有圆心角为2θ的两个发光元件和两个光敏元件，且为轴向对应，其上还设有左/右动合微动开关；轴插入拨杆的园孔和弹簧，透光码盘与轴为固定连接，位于发光元件和光敏元件之间，拨杆的顶端插入左/右动合微动开关之间；在透光码盘的圆心角为2θ扇形边缘处，径向均布2n个条形透光孔，在θ角处有一凸起的清零触头，在透光码盘的边缘还设有一个限位触头。连接方式：导向轮左/右转限位开关中的动断开关接转向操纵装置中相应电路，而两动合开关并联接在导向轮限位警示灯和语音提示装置的电路上；直行显示经降压电阻再接外壳相应的电极；导向轮左转角度数字显示接左七段显示译码器输出端，其输入端接左8421BCD编码器输出端，其输入端接左可逆计数器的输出端，其输入端接左放大整形电路输出端，其输入端接左光敏元件，左可逆计数器信号控制端接左动合微动开关，其清零端接“清零”；导向轮右转角度数字显示接右七段显示译码器输出端，其输入端接右8421BCD编码器输出端，其输入端接右可逆计数器输出端，其输入端接右放大整形电路输出端，其输入端接光敏元件，右可逆计数器信号控制端接右动合微动开关，其清零端接“清零”。

语音提示装置由扬声器、电声元件和开关等组成，根据需要可以发出提示或警告声音，有助于安全行车。

上述技术方案所具有的有益效果如下：

1.电液比例复合阀不仅能改变液压油流动的方向，还可以控制流量的大小(即控制导向轮左右转动速度)，没有换向冲击，可实现车辆平稳地转向；通过转向操纵装置、液压装置、显示装置可以准确地控制车辆行驶方向，具有可靠性。

2.只需一只手不费力地控制行驶方向，不会出现“打手”现象。依靠液压转向，减轻了劳动强度，而且可以吸烟、喝水、短时间拨打手机；通过转向操纵装置和液压装置可实现慢、中、快及急速地转向，具有轻便性和灵活性。

3.不需要正面的安全气囊，只需系好安全带，不存在转向盘对驾车者的伤害，即使落入马路陷阱，手部也不会受伤；该转向操纵装置虽使驾车者失去了“路感”或“手感”，但显示装置可使驾车者准确地感知导向轮的转角，具有安全性。

4.在车况良好、轮胎气压相差小、路面平坦的情况下，开启二位二通常闭电磁阀，可使车辆自动回正，直线行驶；对于有“跑偏”现象的车辆，只需通过转向控制器将导向轮调正后，放开手，液压缸锁紧导向轮，车辆不会再“跑偏”，也就减轻了驾车者的疲劳，这是有方向盘车辆所不可能的。

5.阻尼减震器、溢流阀和补油单向阀的共同作用，可防止因不平坦路面对导向轮的冲击而造成转向系统的损害。

6.车辆转弯时往往需要减速，使发动机转速下降，导致油压降低，严重时影响车辆转弯。蓄能器和保压单向阀的使用可确保液压装置具有足够的压力，使车辆顺利转弯。压力继电器和卸荷阀的作用是：当油压达到调定值时，压力继电器动作，使卸荷阀开启，无压力的油液回油箱，达到节能目的。

7.导向轮左/右转限位开关的设置可以防止因过度转向而造成导向轮轮胎的损坏。

8.语音提示装置可以发出提示或警告声音，当过度转向时，就发出：“请您反方向转向！”或铃声；当疲劳驾车时，可发出“安全第一！”“疲劳驾车，人命关天！”或撞车声音或噪音，以引起驾车者重视安全行车。

9.显示器可显示出导向轮左/右转动速度及角度等信息，有益于驾车者安全行车。

10.因不安装转向盘，可使油门踏板、制动踏板和变速器操纵杆等配置紧凑，轿车前排可乘坐三个人。

11.该转向系统的转向控制器安装在驾驶座椅左或右侧的扶手上，汽车出口国外时，可免去因不同通行制度所造成的需要改动转向盘位置的费用和麻烦。

转向控制器(点击式或扳动式控制器)的安装位置依驾驶座位而定，若驾驶座位在车内的左侧，则在座位的左边安装一个既可以竖直抬起，又可以水平放置的扶手，将左手操纵的点击式或扳动式控制器固定在扶手的前端；若驾驶座位在右侧，则在其右边安装一个这样的扶手，并如此固定右手操纵的控制器即可，其目的是便于驾车者上下车和驾车。

(四).附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型做进一步说明。

图1为本实用新型第一种液压及相关装置的示意图。

图2为本实用新型第二种液压及相关装置的示意图。

图3为本实用新型第一种转向操纵装置的示意图。

图4为本实用新型第二种转向操纵装置的示意图。

图5为本实用新型第三种转向操纵装置的示意图。

图6为本实用新型第四种转向操纵装置的示意图。

图7为本实用新型第五种转向操纵装置的示意图。

图8为本实用新型左手点击式控制器的示意图。

图9为本实用新型左手扳动式控制器的示意图。

图10为本实用新型第一种显示器的示意图。

图11为本实用新型第二种显示器的示意图。

图12为本实用新型模拟型显示装置的示意图。[说明：该图中“95或97”和“96或98”的意义是，若选用第一种显示器90(图10)，则在“95或97”和“96或98”中选取的标号为95和96，若选用第二种显示器100(图11)，则在“95或97”和“96或98”中选取的标号为97和98。]

图13为本实用新型数字型显示装置的示意图。[说明：该图中“95或97”和“96或98”的意义是，若选用第一种显示器90(图10)，则在“95或97”和“96或98”中选取的标号为95和96，若选用第二种显示器100(图11)，则在“95或97”和“96或98”中选取的标号为97和98。]

图14为本实用新型干簧管传感器的剖视图。

图15为图14的A-A剖视图。

图16为图15的E向视图。

图17为图15的C-C局部剖视图。

图18为图15的D-D局部剖视图。

图19为图14的B-B剖视图。

图20为图19中条形永磁铁136的示意图。

图21为本实用新型光电传感器的剖视图。

图22为图21的F-F剖视图。

图23为本实用新型干簧管组合传感器的剖视图。

图24为图23的G-G剖视图(其中C-C、D-D及E向视图见图16、17、18)。

图25为图24的H向视图。

图26为本实用新型导向轮转角限位器的示意图。

图27为图26的N向局部视图。

上述图中的标号表示：1.液压缸，2.阻尼减震器，3.转向节臂，4.转向节，5.组合传感器，6.车轴，7.转向节主销，8.梯形臂，9.横拉杆，10.21.二位二通常闭电磁阀，11.12.溢流阀，13.14.20.单向阀，15.补油油箱，16.蓄能器，17.压力继电器，18.压力表，19.调速器，22.液压泵，23.发动机，24.滤油器，25.电液比例复合阀，26.转向操纵装置，26a.触点式转向器，26b.干簧管式转向器，26c.电位器式转向器，27.语音提示装置，28.显示装置，31.导向轮左转速度显示灯，32.导向轮右转速度显示灯，33.左继电器组，34.右继电器组，35.左转向电阻，36.右转向器组，37.左驱动器组，38.右驱动器组，45.导向轮左转限位开关，46.导向轮右转限位开关，47.左转向按钮，48.右转向按钮，51.电源，55.导向轮左转速度数字显示，56.导向轮右转速度数字显示，57.左七段显示译码器，58.右七段显示译码器，65.动臂，66.干簧管，67.永磁铁，68.永磁动臂，69.共同电极，70.弧形电阻，71.左放大器，72.右放大器，73.左8421BCD编码器，74.右8421BCD编码器，75.左模拟转换器，76.右模拟转换器，77.左转向灯开关，78.右转向灯开关，79.喇叭按钮，80.点击式控制器，81.自动回正按钮，82.手指隔离凸起，84.转向手柄，85.扳动式控制器，90.第一种显示器，91.左转向指示灯，92.右转向指示灯，93.直行显示，94.导向轮限位警示灯，95.导向轮左转角度数字显示，96.导向轮右转角度数字显示，97.导向轮左转角度数字显示，98.导向轮右转角度数字显示，100.第二种显示器，110.模拟式组合传感器，111.外壳，112.传感电阻，113.带导电环的传感臂，114.限位臂，115.导电臂，116.轴，120.数字式组合传感器，121.左可逆计数器，122.右可逆计数器，123.左放大整形电路，124.右放大整形电路，125.干簧管传感器，126.拨杆，127.弹簧，128.磁条码盘，129.左干簧管，130.右干簧管，131.底板，132.“清零”，133.左干簧管129的电极，134.右干簧管130的电极，135.M₁和M₂的电极，136.条形永磁铁，137.清零触头，140.光电传感器，141.左发光元件，142.右发光元件，143.左光敏元件，144.右光敏元件，145.透光码盘，146.透光孔，150.干簧管组合传感器，151.限位码盘，152.限位触头；C47.左永磁铁，C48.右永磁铁，H1.左互锁干簧管，H2.右互锁干簧管，H3.左互锁开关，H4.右互锁开关，H47.左滑动臂，H48.右滑动臂，M₁.左动合微动开关，M₂.右动合微动开关，R₁.R₂.R₃.R₄.显示灯31和32的降压电阻，R₅.R₆.R₇.电液比例复合阀25的降压电阻，R₈.直行显示93的降压电阻，Y1.Y2.Y3.Y4.右干簧管组，Z1.Z2.Z3.Z4.左干簧管组。注：以上所述干簧管均为动合干簧管，亦称H型干簧管。

(五)具体实施方式

为便于理解具体实施方式，先对液压装置、显示装置、车辆转向的操纵等作以说明。

1.液压装置工作原理

1).参见图1，电液比例复合阀25控制液压缸1活塞的运动方向和速度，从而控制导向轮左右转动和速度，其速度取决于电液比例换向阀的开度。1DT通电后，液压油由单向阀20或蓄能器16经调速阀19、电液比例换向阀进入液压缸1的右腔，推动活塞左移，使导向轮向左转动，液压缸1左腔的油液经电液比例换向阀回油箱；2DT通电后，液压油由单向阀20或蓄能器16经调速阀19、电液比例换向阀进入液压缸1的左腔，推动活塞右移，使导向轮向右转动，液压缸1右腔的油液经电液比例换向阀回油箱。

左导向轮受到冲击力较大时，转向节臂3拉动活塞，液压缸1左腔油液打开溢流阀11，油液进入补油箱15，液压缸1右腔出现负压，单向阀14打开，给液压缸1右腔补油，防止空气进入油路。右导向轮受到冲击力较大时，情况与上述相仿；当导向轮受冲击力较小时，阻尼减震器2将其吸收掉。溢流阀11、12和单向阀13、14对该转向系统具有较好的保护作用，实际上，可将溢流阀11、12和单向阀13、14组装成一个组合保护阀，将补油油箱15固定在该阀之上。

按压自动回正按钮81(参见图8、图9)，使二位二通常闭电磁阀10通电，油路接通，液压缸1的活塞处于浮动状态。在车况良好、轮胎气压较为一致、路面平坦的情况下，导向轮自动回正；在车辆直行后，放开按钮81，导向轮被锁紧，车辆保持直行状态。

当液压油的压力达到调定值时，压力继电器17动作，使卸荷阀21通电，来自液压泵22的油液经卸荷阀21回油箱，达到节能目的。当车辆转向时，蓄能器16中的液压油驱动导向轮转向，当液压油的压力降到某一值(此值小于调定值)时，压力继电器17使卸荷阀21断电，其油路断开，液压泵22的液压油经单向阀20进入蓄能器16，以供转向用。在车辆转弯时，尽管发动机减速造成液压油压力下降，蓄能器16和单向阀20仍能确保车辆顺利转弯。

2).参见图2，图2与图1相似，只是将图1中的两个单向阀13、14和补油油箱15去掉，并将进出油口互相颠倒的溢流阀11、12并联的跨接在两油路上，得到图2。当两导向轮之一受到的冲击力较大时，将有一个溢流阀导通，把液压缸1的一个腔的油液输送至另一个腔，可防止该冲击力对转向系统的损坏。实际上，可将进出油口互相颠倒的两个溢流阀组装成一个组合溢流阀。

2.显示装置结构与原理

显示装置包括显示器、译码器、编码器、模数转换器或可逆计数器、传感器等。

本实用新型的显示器分为两种。第一种显示器90(参见图10)包括导向轮左转速度显示灯31、导向轮右转速度显示灯32、导向轮左转角度数字显示95、导向轮右转角度数字显示96、左转向指示灯91、右转向指示灯92、直行显示93和限位警示灯94。显示灯31、32以其点亮的个数和指向，显示导向轮转动速度和方向；数字显示95、96以其数字和指向，显示导向轮的转角和朝向；转向指示灯91、92提供转向灯开关的信息；直行显示93显示导向轮直行；限位警示灯94为驾车者提供导向轮转角过大的信息－发出红色警告信号“！”。

第二种显示器100(参见图11)与第一种显示器90的形状有些不同，但功能一样。第二种显示器100包括导向轮左转速度数字显示55、导向轮右转速度数字显示56、导向轮左转角度数字显示97、导向轮右转角度数字显示98、左转向指示灯91、右转向指示灯92、直行显示93和限位警示灯94。其功能参见第一种显示器90。

显示器90或100安装在既不能影响安全行车视线，又便于观察之处，如仪表盘处。

在本实用新型中，传感器按其功能分为普通传感器和组合传感器，按其输出的信号又可分为模拟式和数字式。所述传感器的共性是：其外壳111与底板131固定成一体，用螺丝紧固在转向节4上，并可转动调节，其轴116穿过底板131中心，且只可以转动，轴116的扁端插入转向节主销7扁孔内，转向节主销7与车轴6为固定连接。

模拟式普通传感器中的传感电阻112固定在外壳111的内壁上，传感臂113固定在轴116上，电源51由导电臂115为传感臂113供电，参见图12。

模拟式组合传感器110是在模拟式普通传感器基础上，为保护导向轮而增设了限位臂114和两个限位开关45、46。该开关具有动断动合功能。限位臂114也固定在轴116上，限位开关45、46固定在外壳116，且可沿外壳116的圆周调整，参见图12。

数字式普通传感器分为干簧管传感器125(参见图14、15、16、17、18、19、20)和光电传感器140(参见图21、22)。干簧管传感器125的结构是：左/右干簧管129/130固定在外壳111的内壁上，两干簧管的圆心角为2θ，左/右干簧管129/130分别给左/右可逆计数器121/122输入脉冲，即数据，分别给左/右可逆计数器121/122输入控制信号的左/右动合微动开关M1/M2也固定在外壳111的内壁上，外壳111的外壁上设有左/右干簧管129/130的电极133和134、左/右动合微动开关M1/M2的电极135、“清零”132及其电极，“清零”132的触头穿过外壳111入内壁；轴116插入拨杆126的圆孔和弹簧127，磁条码盘128与轴116固定连接，在弹簧127作用下，拨杆126可绕轴116作摩擦转动；拨杆126的顶端恰好插入左/右动合微动开关M₁/M₂之间，拨杆126跟随外壳111转动；当外壳111向右转动时，M₁接通，M₂断开，即M₁＝1，M₂＝0；当外壳111向左转动时，M₁断开，M₂接通，即M₁＝0，M₂＝1。2n个条形永磁铁136径向均布在磁条码盘128的圆心角为2θ扇形边缘上，在θ角处有凸起的触头137，可触动“清零”132，使导向轮左右转角度数字显示同时为零，并点亮直行显示93，“清零”132的功能是消除传感器的累计误差。

光电传感器140的结构是：参见图14、15、16、17、18、19、20、21、22，将干簧管传感器125中的磁条码盘128换成透光码盘145，以2n个透光孔146取代条形永磁铁136，将干簧管129、130换成发光元件141、142和光敏元件143、144。它们上下对应，透光码盘145位于其间。

导向轮左右转动时，干簧管或由发光元件和光敏元件构成的光电元件产生脉冲，为可逆计数器输入数据。当控制信号M＝0时计数器做加法计数，当M＝1时计数器做减法计数。

数字式组合传感器分为干簧管组合传感器150(参见图23、24、25)和光电组合传感器，它们是在干簧管传感器125和光电传感器140的基础上。增设一个由限位开关45、46和限位触头152组成的限位器；参见图26、27，均为动合动断的限位开关45、46可沿外壳111外圆周调节，限位触头152是位于限位码盘151边缘的一个凸起，可触压限位开关45、46；限位码盘151的其它部分同于磁条码盘128或透光码盘145。

3.限位器工作原理是：当导向轮向左或向右转动到限定角度时，限位触头152触压限位开关45或46。使接在转向操纵装置26相应的动断开关断开，电液比例复合阀25断电，导向轮停止继续向该方向转动，同时使相应的动合开关接通，即接通限位警示灯94和语言提示装置27的电路。

4.导向轮左/右转角度数字显示的工作原理：以干簧管传感器为例予以说明。当永磁铁靠近干簧管时，干簧管导通，否则干簧管断开。为便于叙述，现取两相邻条形永磁铁136的圆心角为1°(参见图13、14、15、16、17、18、19、20)。

调整传感器，在导向轮直行状态下，使显示器所显示的导向轮左右转角度全为0。按压转向按钮47或48(图8)，或扳动转向手柄84(图9)，即可启动电液比例复合阀25，实现导向轮左右转动。

(1)导向轮直行时，传感器125磁条码盘128上的触头137触动“清零”132，使计数器121、122清零，原来的导向轮左右转角数字显示不论是否为零，此时全归为零，而且2n个条形永磁铁136全位于干簧管129、130之间，其外侧无条形永磁铁136。

(2)导向轮由直行向右转动时，传感器外壳111跟随导向轮向右转动，由于弹簧127的作用，拨杆126跟随外壳111绕轴116作摩擦转动，从而触压开关M₁，不触压开关M₂，即M₁＝1，M₂＝0，计数器121作减法计数，计数器122作加法计数；由于干簧管129的右侧无永磁铁136，不产生脉冲，无数据信号输入给计数器121，也就无数可减，因此，“导向轮左转角度数字显示95或97”仍显示为零；由于干簧管130的右侧有永磁铁136，产生脉冲，有数据信号输入给计数器122，就有数可加，因此，“导向轮右转角度数字显示96或98”不再显示为零，而是K，K值取决于干簧管130产生的脉冲数，K就是导向轮向右转动的角度K°。

(3)当“导向轮右转角度数字显示96或98”所显示的为K≠0，即导向轮右转角度为K°时，若继续向右转动，则K增加；若向左转动，传感器外壳111随之向左转动，拨杆126不触压开关M₁，而触压开关M₂，即M₁＝0，M₂＝1，计数器121作加法计数，计数器122作减法计数；由于干簧管129的左侧无永磁铁136，不产生脉冲，无数据信号输入给计数器121，也就无数可加，从而，“导向轮左转角度数字显示95或97”仍显示为零；由于干簧管130的左侧有永磁铁136，产生脉冲，有数据信号输入给计数器122，有数可减，因此，“导向轮右转角数字显示96或98”所显示的K随脉冲数的增加而减少，直至减为零，此时，“直行显示93”发出光亮，导向轮处于直行状态。

(4)当导向轮处于直行状态，即“导向轮左转角度数字显示95或97”和“导向轮右转角度数字显示96或98”均显示为零时，此时永磁铁136全部落在干簧管129与130之间。若导向轮向右转动，则重复(2)所述。若导向轮继续向左转动，传感器外壳111仍随之向左转动，拨杆126不触压开关M₁，而触压开关M₂，即M₁＝0，M₂＝1，计数器121作加法计数，计数器122作减法计数；由于干簧管129的左侧有永磁铁136，产生脉冲，有数据信号输入给计数器121，也就有数可加，从而，“导向轮左转角度数字显示95或97”不再显示为零，而是L，L取决于干簧管129产生的脉冲数，L就是导向轮向左转动的角度L°；由于干簧管130的左侧无永磁铁136，不产生脉冲，无数据信号输入给计数器122，无数可减，因此，“导向轮右转角度数字显示96或98”仍显示为零。

(5)当“导向轮左转角度数字显示95或97”所显示的为L≠0，即导向轮左转角度为L°时，若继续向左转动，则L增加；若开始向右转动，传感器外壳111跟随导向轮向右转动，由于弹簧127的作用，拨杆126跟随外壳111绕轴116作摩擦转动，从而触压开关M₁，不触压开关M₂，即M₁＝1，M₂＝0，计数器121作减法计数，计数器122作加法计数；由于干簧管129的右侧有永磁铁136，产生脉冲，有数据信号输入给计数器121，也就有数可减，因此，“导向轮左转角度数字显示95或97”所显示的L随脉冲数的增加而减少，直至减为零；由于干簧管130的右侧无永磁铁136，不产生脉冲，无数据信号输入给计数器122，就无数可加，因此，“导向轮右转角度数字显示96或98”仍显示为零；当导向轮左右转角度数字显示均为零时，导向轮处于直行状态。

以上所述只是理想状态下的分析，实际应用中难免产生累计误差，显示器不能准确地显示出导向轮偏转角度，甚至朝向，为此增设了自动消除累计误差设置--“清零”132，即当导向轮直行时，磁条码盘128上的凸起触头137触动“清零”132，使“导向轮左转角度数字显示95或97”和“导向轮右转角度数字显示96或98”均显示为零，“直行显示93”发出光亮，这样就可使误差减至最小。

采用光电传感器140的导向轮左右转角度数字显示原理完全类似于干簧管传感器125，其脉冲由发光元件141和142、光敏元件143和144、透光码盘145产生，在此不详述。

5.车辆转向的操纵

1).利用点击式控制器操纵车辆的转向

(1)参见图1、3、8、10、26、27，此种转向操纵方式是以左/右转向按钮47/48向下的位移(即转向按钮受力大小)来确定导向轮转动速度的，即转向按钮向下位移小(受力小)，导向轮转动速度就慢；向下位移大(受力大)，导向轮转动速度就快；以三角形发光二极管点亮的个数和指向来显示导向轮转动速度和方向，即一个点亮时为慢速，两个为中速，三个为快速，四个为急速。按压左转向按钮47，电液比例复合阀25中的1DT通电，液压油经电液比例换向阀进入液压缸1的右腔(左腔油液经电液比例换向阀回到油箱)，推动活塞左移，导向轮向左转动；此时左转向速度显示灯31点亮，告知驾车者导向轮向左转动的速度，松开左转向按钮47，导向轮停止向左转动，并保持当前的转角；若一直按压左转向按钮47，导向轮向左转至限定的角度时，组合传感器中的限位触头152触压左转限位开关45(图26、27)，电液比例复合阀25断电(图3)，导向轮停止向左转动，同时左转限位开关45的动合开关接通，显示器90的导向轮限位警示灯94点亮，同时语音提示装置27发出“请您反方向转向！”或铃声。按压右转向按钮48的情况与此相似，不作重述。互锁干簧管H1和H2使左/右转向按钮47/48互锁。按压自动回正按钮81(图8)，导向轮自动回正。

(2)参见图1、4、8、11、26、27，此种转向操纵方式是以左/右转向按钮47/48向下的位移(即转向按钮受力大小)来确定导向轮转动速度的，即转向按钮向下位移小(受力小)，导向轮转动速度就慢；向下位移大(受力大)，导向轮转动速度就快；以数字和三角指向灯显示导向轮转动速度和方向，即数字小转动速度慢，数字大转动速度快。按压右转向按钮48，电液比例复合阀25中的2DT通电，液压油经电液比例换向阀进入液压缸1的左腔(右腔油液经电液比例换向阀回到油箱)，推动活塞右移，导向轮向右转动；此时右转向速度数字显示56点亮，告知驾车者导向轮向右转动的速度，松开右转向按钮48，导向轮停止向右转动，并保持当前的转角；若一直按压右转向按钮48，导向轮向右转至限定的角度时，组合传感器中的限位触头152触压右转限位开关46(图26、27)，电液比例复合阀25断电(图4)，导向轮停止向右转动，同时右转限位开关46的动合开关接通，显示器100的导向轮限位警示灯94点亮，同时语音提示装置27发出“请您反方向转向！”或铃声。按压左转向按钮47的情况与此相似，不作重述。互锁开关H3和H4使左/右转向按钮47/48互锁。按压自动回正按钮81(图8)，导向轮自动回正。

2).利用扳动式控制器操纵车辆的转向

该操纵方式特点是：车辆转向的速度和方向取决于转向手柄84扳动的角度和方向，即角度大，转向速度快；角度小，转向速度慢。左扳动，左转向；右扳动，右转向。

(1)参见图5、9、10、26、27，以三角形发光二极管点亮的个数和指向显示导向轮转动速度和方向，即一个点亮时为慢速，两个为中速，三个为快速，四个为急速。向左扳动转向手柄84，转向动臂65随之向左转动，接通导向轮向左转动的相应电路，即1DT通电，使电液比例复合阀25有相应的开度，液压油推动液压缸1的活塞左移，即导向轮向左转动，其转动速度取决于转向手柄84向左扳动的角度，并且由显示灯31中的二极管点亮的个数予以显示，有助于安全行车；若放开转向手柄84，导向轮停止向左转动，并保持当前的转角。若一直向左扳住转向手柄84，导向轮向左转至限定的角度时，组合传感器中的限位触头152触压左转限位开关45，电液比例复合阀25断电，导向轮停止向左转动，同时，限位开关45的动合开关接通，显示器90中的导向轮限位警示灯94点亮，同时语音提示装置27发出“请您反方向转向！”或铃声。向右扳动转动手柄84的情况与此相仿。按压自动回正按钮81(图9)，导向轮自动回正。

(2)参见图6、9、10、26、27，图6与图5的区别是：将图5中的触点式转向器26a换成干簧管式转向器26b，得到图6，其余皆同。因此，该操纵方式与2)之(1)相同。

(3)参见图7、9、11、26、27，以数字和三角形指向灯显示导向轮转动速度和方向，即数字小，转向速度慢；数字大，转向速度快。向右扳动转向手柄84(图9)，转向动臂65随之向右转动，并接通弧形电阻70的右段，其末端的电流分为两路，其中一路经模数转换器76、8421BCD编码器74、七段显示译码器58，点亮导向轮右转速度数字显示56，其数字的大小取决于转向手柄84向右扳动的角度；另一路经放大器72，为电液比例复合阀25的2DT供电，接通驱动导向轮向右转动的油路，其转动速度也取决于转向手柄84向右扳动的角度，并且由导向轮右转速度数字显示56的数字予以显示，有助于安全行车；若放开转向手柄84，导向轮停止向右转动，并保持当前的转角。若一直向右扳住转向手柄84，导向轮向右转至限定的角度时，组合传感器中的限位触头152触压右转限位开关46，电液比例复合阀25断电，导向轮停止向右转动，同时，限位开关46的动合开关接通，显示器100中的导向轮限位警示灯94点亮，同时语音提示装置27发出“请您反方向转向！”或铃声。向左扳动转向手柄84的情况与此相仿。按压自动回正按钮81(图9)，导向轮自动回正。

本实用新型由液压及机械装置、转向操纵装置26、显示装置28和语音提示装置27组成；转向操纵装置26控制电液比例换向阀和用于自动回正的二位二通电磁阀10，同时为显示器90或100提供导向轮转动方向和速度信号；组合传感器5为显示装置28和语音提示装置27提供导向轮的相关信息。

将前面所述的不同液压及机械装置、转向操纵装置和显示装置进行适当地组合，即可得到多种具体实施方式，现简述如下：

实施方式一：本实施方式涉及液压及机械装置、转向操纵装置、显示装置和语音提示装置，由图1、3、8、10、12构成。

液压及机械装置包括液压缸1、阻尼减震器2、转向节臂3、转向节4、组合传感器5、车轴6、转向节主销7、梯形臂8、横拉杆9、具有自动回正功能的二位二通常闭电磁阀10、溢流阀11和12、补油单向阀13和14、补油油箱15、蓄能器16、压力继电器17、压力表18、调速阀19、单向阀20、卸荷阀21、液压泵22、发动机23、滤油器24和电液比例复合阀25；具体连接方式参见图1。实际上，可将溢流阀11、12和单向阀13、14组装成一个组合保护阀，补油油箱15固定在该阀之上。亦可将电液比例复合阀25换成电液比例换向阀，卸荷阀21换成溢流阀，去掉单向阀20、蓄能器16、压力继电器17。

转向操纵装置26包括导向轮左/右转速度显示灯31/32、降压电阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆和R₇、左/右继电器组33/34、左/右驱动器组37/38、导向轮左/右转限位开关45/46、左/右干簧管组(Z1、Z2、Z3、Z4)/(Y1、Y2、Y3、Y4)、左/右永磁铁C47/C48、左/右互锁干簧管H1/H2，具体连接方式参见图3。该装置还包括左手点击式控制器80(图8)，其上设有左/右转向按钮47/48、左/右转向灯开关77/78、两个喇叭按钮79、自动回正按钮81和手指隔离凸起82，其中一个喇叭按钮79位于侧面。左永磁铁C47与左转向按钮47、右永磁铁C48与右转向按钮48均固定成一体。按压左转向按钮47时，车辆向左转弯；按压右转向按钮48时，车辆向右转弯；车辆转弯快慢取决于施加在转向按钮上的压力大小。导向轮左/右转速度显示灯31/32亦可将换成导向轮左/右转速度数字显示55/56，其电路稍加改动即可。

显示装置28包括显示器90、七段显示译码器57和58、8421BCD编码器73和74、模数转换器75和76、降压电阻R₈和模拟组合传感器110；传感器110由限位开关45/46、外壳111、底板131、传感电阻112、传感臂113、限位触头114、导电臂115、轴116构成，如图12所示。显示器90(图10)上设有导向轮左/右转速度显示灯31/32、导向轮左/右转角度数字显示95/96、左/右转向指示灯91/92，直行显示93，导向轮限位警示灯94。

语音提示装置27除受组合传感器控制外，还可受控于人，使之产生有助于安全行车的语言或声音。

实施方式二：本实施方式涉及液压及机械装置、转向操纵装置、显示装置和语音提示装置。由图1、4、8、11、13、14、15、16、17、18、19、20、23、24、25构成。关于液压及机械装置和语音提示装置参见实施方式一。

转向操纵装置26包括导向轮左/右转速度数字显示55/56、左/右七段显示译码器57/58、左/右8421BCD编码器73/74、左/右模数转换器75/76、左/右放大器71/72、导向轮左/右转限位开关45/46、互锁开关H3和H4、左/右滑动臂H47/H48、左/右转向电阻35/36，具体连接方式参见图4。该装置还包括左手点击式控制器80(图8)，其上设有左/右转向开关按钮47/48、左/右转向灯开关77/78、两个喇叭按钮79、自动回正按钮81和手指隔离凸起82，其中一个喇叭按钮79位于侧面。左滑动臂H47与左转向按钮47、右滑动臂H48与右转向按钮48均固定成一体。按压左转向按钮47时，车辆向左转弯；按压右转向按钮48时，车辆向右转弯；车辆转弯快慢取决于施加在转向按钮上的压力大小。

显示装置28包括显示器100、七段显示译码器57和58，8421BCD编码器73和74、可逆计数器121和122、放大整形电路123、124和数字传感器120(图13)。本实施方式选用干簧管组合传感器150(系数字传感器的一种，相关叙述在前面)，它由外壳111、轴116、底板131、拨杆126、弹簧127、干簧管129和130、限位码盘151、导向轮左/右转限位开关45/46、动合微动开关M₁和M₂、M₁和M₂的电极135及“清零”132组成(图23、24、25)。在限位码盘151上设有限位触头152、2n个条形永磁铁136和清零触头137(参见图19、24及前面相关叙述)。在本实施方式中，显示装置28的具体连接方式参见图13。干簧管组合传感器150的具体结构见图14、15、16、17、18、19、20、23、24、25及前面的相关叙述。显示器100(图11)上设有导向轮左/右转速度数字显示55/56、导向轮左/右转角度数字显示97/98、导向轮转向指示灯91/92、直行显示93和导向轮限位警示灯94。

实施方式三：本实施方式涉及液压及机械装置、转向操纵装置、显示装置和语音提示装置。由图1、5、9、10、13、14、15、16、17、18、19、20、23、24、25构成。关于液压及机械装置和语音提示装置参见实施方式一。

转向操纵装置26包括导向轮左/右转速度显示灯31/32、继电器组33和34、驱动器组37和38、触点式转向器26a和导向轮左/右转限位开关45/46。在触点式转向器26a的半圆形定片上，呈园弧形固定偶数个触点，动臂65可绕其圆心转动；在中位时，动臂65不接触触点。具体连接方式参见图5。该装置还包括左手扳动式控制器85(图9)，其上设有左/右转向灯开关77/78、自动回正按钮81、喇叭按钮79和转向手柄84，转向手柄84与动臂65为同轴、同径向固定连接，不受外力时，转向手柄84处于中位。

显示装置28包括显示器90，七段显示译码器57和58、8421BCD编码器73和74、可逆计数器121和122、放大整形电路123、124和数字传感器120(图13)。本实施方式选用干簧管组合传感器150(系数字传感器的一种，前面已叙述)，它由外壳111、轴116、，底板131、拨杆126、弹簧127、干簧管129和130、限位码盘151、导向轮左/右转限位开关45/46、动合微动开关M₁和M₂、M₁和M₂的电极135及“清零”132组成(图23、24、25)。在限位码盘151上设有限位触头152、2n个条形永磁铁136和清零触头137(参见图19、24及前面相关叙述)。在本实施方式中，显示装置28的具体连接方式参见图13。干簧管组合传感器150的具体结构见图14、15、16、17、18、19、20、23、24、25及前面的相关叙述。显示器90(图10)上设有导向轮左/右转速度显示灯31/32、导向轮左/右转角度数字显示95/96、左/右转向指示灯91/92、直行显示93和导向轮限位警示灯94。

实施方式四：本实施方式涉及液压及机械装置、转向操纵装置、显示装置和语音提示装置。由图1、6、9、10、13、14、15、16、17、18、19、20、23、24、25构成。关于液压及机械装置和语音提示装置参见实施方式一，显示装置参见实施方式三。

转向操纵装置26包括导向轮左/右转速度显示灯31/32、继电器组33和34、驱动器组37和38、干簧管式转向器26b和导向轮左/右转限位开关45/46。在干簧管式转向器26b的半圆形定片上，沿其径向固定着具有共同电极69的偶数个干簧管66，永磁动臂68固定着永磁铁67，且可绕其圆心转动；在中位时，干簧管66不接通。具体连接方式参见图6。该装置还包括左手扳动式控制器85(图9)，其上设有左/右转向灯开关77/78、自动回正按钮81、喇叭按钮79和转向手柄84，转向手柄84与永磁动臂68为同轴、同径向固定连接，不受外力时，转向手柄84处于中位。

实施方式五：本实施方式涉及液压及机械装置、转向操纵装置、显示装置和语音提示装置。由图1、7、9、11、13、14、15、16、17、18、19、20、23、24、25构成。关于液压及机械装置和语音提示装置参见实施方式一，显示装置参见实施方式二。

转向操纵装置26包括导向轮左/右转速度数字显示55/56、七段显示译码器57和58、8421BCD编码器73和74、模数转换器75和76、放大器71和72、电位器式转向器26c和导向轮左/右转限位开关45/46。在电位器式转向器26c的半圆形定片上，固定着两段圆弧形电阻70，动臂65可绕其圆心转动；在中位时，动臂65不接触电阻70。具体连接方式参见图7。该装置还包括左手扳动式控制器85(图9)，其上设有左/右转向灯开关77/78、自动回正按钮81、喇叭按钮79和转向手柄84，转向手柄84与动臂65为同轴、同径向固定连接，不受外力时，转向手柄84处于中位。

实施方式六：本实施方式涉及液压及机械装置、转向操纵装置、显示装置和语音提示装置。由图2、3、8、10、12构成。关于转向操纵装置、显示装置和语音提示装置参见实施方式一。

液压及机械装置包括液压缸1、阻尼减震器2、转向节臂3、转向节4、组合传感器5、车轴6、转向节主销7、梯形臂8、横拉杆9、具有自动回正功能的二位二通常闭电磁阀10、溢流阀11和12、蓄能器16、压力继电器17、压力表18、调速阀19、单向阀20、卸荷阀21、液压泵22、发动机23、滤油器24和电液比例复合阀25；具体连接方式参见图2。实际上，可将溢流阀11、12组装成一个组合溢流阀。亦可将电液比例复合阀25换成电液比例换向阀，卸荷阀21换成溢流阀，去掉单向阀20、蓄能器16、压力继电器17。

实施方式七：本实施方式涉及液压及机械装置、转向操纵装置、显示装置和语音提示装置。由图2、4、8、11、13、14、15、16、17、18、19、20、23、24、25构成。关于液压及机械装置参见实施方式六，转向操纵装置、显示装置参见实施方式二，语音提示装置参见实施方式一。

实施方式八：本实施方式涉及液压及机械装置、转向操纵装置、显示装置和语音提示装置。由图2、5、9、10、13、14、15、16、17、18、19、20、23、24、25构成。关于液压及机械装置参见实施方式六，转向操纵装置、显示装置参见实施方式三，语音提示装置参见实施方式一。

实施方式九：本实施方式涉及液压及机械装置、转向操纵装置、显示装置和语音提示装置。由图2、6、9、10、13、14、15、16、17、18、19、20、23、24、25构成。关于液压及机械装置参见实施方式六，转向操纵装置、显示装置参见实施方式四，语音提示装置参见实施方式一。

实施方式十：本实施方式涉及液压及机械装置、转向操纵装置、显示装置和语音提示装置，由图2、7、9、10、13、14、15、16、17、18、19、20、23、24、25构成。关于液压及机械装置参见实施方式六，转向操纵装置、显示装置参见实施方式五，语音提示装置参见实施方式一。

在以上的具体实施方式中，若将干簧管组合传感器换成光电组合传感器，还可以得到数个具体实施方式，由此可见，无方向盘的转向装置技术方案可以是多种多样的。

Claims (10)

1.一种无方向盘转向装置包括由转向节(4)、转向节臂(3)、梯形臂(8)、横拉杆(9)、液压泵(22)、摆动式或活塞式液压缸(1)、液压阀、蓄能器(16)、压力表(18)、压力继电器(17)、滤油器(24)和排气装置组成的液压及机械装置；其特征是：该转向装置还包括转向操纵装置(26)、显示装置(28)、语音提示装置(27)、阻尼减震器(2)、电液比例复合阀(25)或电液伺服阀和组合传感器(5)，该传感器由导向轮转角传感器和转角限位器组成；液压及机械装置连接方式：阻尼减震器(2)分别与转向节臂(3)、液压缸(1)的摆动臂或活塞杆连接，电液比例复合阀(25)或电液伺服阀的进出油口分别连接两个补油单向阀(13)和(14)出油口、两个溢流阀(11)和(12)进油口及液压缸(1)进出油口，两个补油单向阀(13)和(14)进油口与补油油箱(15)连接，两个溢流阀(11)和(12)出油口与补油油箱(15)相接，二位二通常闭电磁阀(10)跨接在液压缸(1)进出油口上；液压泵(22)出油口与二位二通卸荷阀(21)、单向阀(20)进油口相接，单向阀(20)出油口与压力表(18)、压力继电器(17)、蓄能器(16)、调速阀(19)进油口相接，调速阀(19)出油口接电液比例复合阀(25)或电液伺服阀的进油口。

2.根据权利要求1所述的无方向盘转向装置，其特征是：液压及机械装置的连接方式是阻尼减震器(2)分别与转向节臂(3)、液压缸(1)的摆动臂或活塞杆连接，电液比例复合阀(25)或电液伺服阀的进出油口与液压缸(1)两油口连接，进出油口互相颠倒的两个溢流阀(11)、(12)和二位二通常闭电磁阀(10)跨接在液压缸(1)进出油口上；液压泵(22)出油口与二位二通卸荷阀(21)、单向阀(20)进油口相接，单向阀(20)出油口与压力表(18)、压力继电器(17)、蓄能器(16)、调速阀(19)进油口相接，调速阀(19)出油口接电液比例复合阀(25)或电液伺服阀的进油口。

3.根据权利要求1所述的无方向盘转向装置，其特征是：转向操纵装置(26)由显示灯、继电器组、驱动器组、动合干簧管、永磁铁、点击式控制器和开关等组成；导向轮左/右转速度显示灯(31)/(32)各由一组三角形发光二极管和降压电阻(R₁、R₂、R₃、R₄)组成；点击式控制器(80)上设有自动回正按钮(81)、手指隔离凸起(82)、左/右转向灯开关(77)/(78)、左/右转向按钮(47)/(48)和两个喇叭按钮(79)，其中一个在其侧面；连接方式：电液比例复合阀(25)经降压电阻(R₅、R₆、R₇)与左/右继电器组(33)/(34)输出端相接，左/右驱动器组(37)/(38)输出端分别与左/右继电器组(33)/(34)的相应控制端、左/右显示灯(31)/(32)的相应输入端相接；左/右干簧管组(Z1、Z2、Z3、Z4)/(Y1、Y2、Y3、Y4)各具有共同电极，所述驱动器组的输入端分别与左/右干簧管组(Z1、Z2、Z3、Z4)/(Y1、Y2、Y3、Y4)相应的电极相接，左干簧管组(Z1、Z2、Z3、Z4)的共同电极、左互锁干簧管(H1)、导向轮左转限位开关(45)串联后接到电源(51)；右干簧管组(Y1、Y2、Y3、Y4)的共同电极、右互锁干簧管(H2)、导向轮右转限位开关(46)串联后接到电源(51)；左永磁铁(C47)与左转向按钮(47)为固定连接，右永磁铁(C48)与右转向按钮(48)也为固定连接；在转向按钮不受外力时，永磁铁停止在各自互锁干簧管(H1)、(H2)处。

4.根据权利要求1所述的无方向盘转向装置，其特征是：转向操纵装置(26)由数字显示、译码器、编码器、放大器、模数转换器、转向电阻、滑动臂、点击式控制器和开关等组成，导向轮左/右转速度数字显示(55)/(56)各由七段数码管和三角形指向灯组成；点击式控制器(80)上设有自动回正按钮(81)、手指隔离凸起(82)、左/右转向灯开关(77)/(78)、左/右转向按钮(47)/(48)和两个喇叭按钮(79)，其中一个在其侧面；连接方式：左/右七段显示译码器(57)/(58)分别接在所述数字显示(55)/(56)的输入端与左/右8421BCD编码器(73)/(74)的输出端之间，所述编码器(73)/(74)输入端分别与左/右模数转换器(75)/(76)的输出端相接；电液比例复合阀(25)与左/右放大器(71)/(72)的输出端相接；左转向电阻(35)的末端与左模数转换器(75)的输入端、左放大器(71)的输入端相接；右转向电阻(36)的末端与右模数转换器(76)的输入端、右放大器(72)的输入端相接；右互锁开关(H4)、导向轮右转限位开关(46)、导向轮左转限位开关(45)与左互锁开关(H3)串联接在左/右滑动臂(H47)/(H48)的一端，电源(51)接在所述两个限位开关之间，左滑动臂(H47)与左转向按钮(47)为固定连接，右滑动臂(H48)与右转向按钮(48)也为固定连接；在转向按钮不受外力时，互锁开关(H3)、(H4)均处于接通状态。

5.根据权利要求1所述的无方向盘转向装置，其特征是：转向操纵装置(26)由显示灯、继电器组、驱动器组、触点式转向器、扳动式控制器和开关组成，导向轮左/右转速度显示灯(31)/(32)各由一组三角形发光二极管和降压电阻(R₁、R₂、R₃、R₄)组成；在触点式转向器(26a)的半圆形定片上呈园弧形固定偶数个触点，动臂(65)可绕其圆心转动，在中位时，动臂(65)不接触触点；左/右限位开关(45)/(46)串联接在动臂(65)与电源(51)之间；扳动式控制器(85)的外壳类似于半球，其上设有槽口，转向手柄(84)可沿槽口左右转动；转向手柄(84)与动臂(65)为同轴、同径向固定连接，在不受外力时，转向手柄(84)处于中位，其顶部设有喇叭按钮(79)；触点式转向器(26a)固定在扳动式控制器(85)的内壁上，其外壳上还设有自动回正按钮(81)、左/右转向灯开关(77)/(78)；连接方式：电液比例复合阀(25)经降压电阻(R₅、R₆、R₇)与左/右继电器组(33)/(34)的输出端相接，左/右驱动器组(37)/(38)分别与左/右继电器组(33)/(34)相应的控制端、触点式转向器(26a)相应的触点相接，左/右继电器组(33)/(34)输出端与导向轮左/右转速度显示灯(31)/(32)相应的输入端相接。

6.根据权利要求1所述的无方向盘转向装置，其特征是：转向操纵装置(26)由显示灯、继电器组、驱动器组、干簧管转向器、扳动式控制器和开关等组成，导向轮左/右转速度显示灯(31)/(32)各由一组三角形发光二极管和降压电阻(R1、R2、R3、R4)组成；在干簧管转向器(26b)的半圆形定片上，径向固定着具有共同电极(69)的偶数个干簧管(66)，永磁动臂(68)固定着永磁铁(67)，且可绕其圆心转动，在中位时，干簧管(66)不接通；左/右限位开关(45)/(46)串联接在共同电极(69)与电源(51)之间；扳动式控制器(85)的外壳类似于半球，其上设有槽口，转向手柄(84)可沿槽口左右转动，转向手柄(84)与永磁动臂(68)为同轴、同径向固定连接，在不受外力时，转向手柄(84)处于中位，其顶部设有喇叭按钮(79)；干簧管转向器(26b)固定在扳动式控制器(85)的内壁上，其外壳上还设有自动回正按钮(81)、左/右转向灯开关(77)/(78)；连接方式：电液比例复合阀(25)经降压电阻(R₅、R₆、R₇)与左/右继电器组(33)/(34)的输出端相接，左/右驱动器组(37)/(38)分别与左/右继电器组(33)/(34)相应的控制端、相应的干簧管(66)电极相接；左/右继电器组(33)/(34)输出端与导向轮左/右转速度显示灯(31)/(32)相应的输入端相接。

7.根据权利要求1所述的无方向盘转向装置，其特征是：转向操纵装置(26)由数字显示、译码器、编码器、模数转换器、放大器、电位器式转向器、扳动式控制器和开关等组成，导向轮左/右转速度数字显示(55)/(56)各由七段数码管和三角形指向灯组成；两段园弧形电阻(70)固定在电位器式转向器(26c)的半圆形定片上，动臂(65)可绕其圆心转动，在中位时，动臂(65)不接触电阻(70)，左/右限位开关(45)/(46)串联接在动臂(65)与电源(51)之间；扳动式控制器(85)的外壳类似于半球，其上设有槽口，转向手柄(84)可沿槽口左右转动，转向手柄(84)与动臂(65)为同轴、同径向固定连接，在不受外力时，转向手柄(84)处于中位，其顶部设有喇叭按钮(79)；电位器式转向器(26c)固定在扳动式控制器(85)的内壁上，其外壳上还设有自动回正按钮(81)、左/右转向灯开关(77)/(78)；连接方式：左转速度数字显示(55)输入端接左七段显示译码器(57)输出端，其输入端接左8421BCD编码器(73)输出端，其输入端接左模数转换器(75)输出端，其输入端接电阻(70)之一的末端；右转速度数字显示(56)输入端接右七段显示译码器(58)输出端，其输入端接右8421BCD编码器(74)输出端，其输入端接右模数转换器(76)输出端，其输入端接电阻(70)之二的末端；电液比例复合阀(25)或电液伺服阀分别接左/右放大器(71)/(72)的输出端，其输入端分别接电阻(70)的相应末端。

8.根据权利要求1所述的无方向盘转向装置，其特征是：显示装置(28)由显示器、译码器、编码器、模数转换器和模拟式组合传感器等组成；显示器(90)设有左/右转向指示灯(91)/(92)、直行显示(93)、导向轮限位警示灯(94)、导向轮左/右转速度显示灯(31)/(32)及导向轮左/右转角度数字显示(95)/(96)；左/右转向指示灯(91)/(92)的形状为三角形或箭头，直行显示(93)的形状为等腰三角形，导向轮限位警示灯(94)为红色惊叹号，导向轮左/右转速度显示灯(31)/(32)各由一组三角形发光二极管和降压电阻(R₁、R₂、R₃、R₄)组成，导向轮左/右转角度数字显示(95)/(96)各由两个七段数码管和一个三角指向灯组成；模拟式组合传感器(110)的外壳(111)与底板(131)固定成一体，用螺丝紧固在转向节(4)上，并可转动调节，其轴(116)穿过底板(131)中心，且只可以转动，轴(116)的扁端插入转向节主销(7)扁孔内，转向节主销(7)与车轴(6)为固定连接；导电臂(115)和由参数相同的两段园弧形电阻构成的传感电阻(112)固定在外壳(111)内壁上，在外壳(111)外壁上设有沿圆周可调整的、具有动断动合功能的导向轮左/右转限位开关(45)/(46)及接电源(51)等相关元件的电极；在轴(116)上固定着带导电环的传感臂(113)和限位臂(114)；连接方式：电源(51)接导电臂(115)，导电臂(115)接传感臂(113)的导电环；导向轮左/右转限位开关(45)/(46)中的动断开关接转向操纵装置(26)中相应电路，而两动合开关并联接在导向轮限位警示灯(94)和语音提示装置(27)的电路上；直行显示(93)经降压电阻(R₈)再接外壳(111)相应的电极；导向轮左转角度数字显示(95)接左七段显示译码器(57)输出端，其输入端接左8421BCD编码器(73)输出端，其输入端接左模数转换器(75)的输出端，其输入端接传感电阻(112)相应的末端；导向轮右转角度数字显示(96)接右七段显示译码器(58)输出端，其输入端接右8421BCD编码器(74)输出端，其输入端接右模数转换器(76)输出端，其输入端接传感电阻(112)相应的末端。

9.根据权利要求1所述的无方向盘转向装置，其特征是：显示装置(28)由显示器、译码器、编码器、计数器、放大整形电路和数字式组合传感器等组成；显示器(100)设有左/右转向指示灯(91)/(92)、直行显示(93)、导向轮限位警示灯(94)、导向轮左/右转速度数字显示(55)/(56)、导向轮左/右转角度数字显示(97)/(98)；导向轮限位警示灯(94)为红色惊叹号，导向轮左/右转速度数字显示(55)/(56)各由七段数码管和三角指向灯组成，导向轮左/右转角度数字显示(97)/(98)各由两个七段数码管和一个三角指向灯组成；左/右可逆计数器(121)/(122)具有记忆功能；数字式组合传感器(120)的外壳(111)与底板(131)固定成一体，用螺丝紧固在转向节(4)上，并可转动调节，其轴(116)穿过底板(131)中心，且只可以转动，轴(116)的扁端插入转向节主销(7)扁孔内，转向节主销(7)与车轴(6)为固定连接；在外壳(111)的外壁上设有“清零”(132)及电极、左/右动合微动开关(M1)/(M2)的电极(135)，导向轮左/右转限位开关(45)/(46)及其电极、左/右干簧管(129)/(130)的电极(133)、(134)；“清零”(132)和导向轮左/右转限位开关(45)/(46)的触头穿过外壳(111)入内壁，在外壳(111)的内壁上设有圆心角为2θ的左/右干簧管(129)/(130)及左/右动合微动开关(M1)/(M2)；轴(116)插入拨杆(126)的园孔和弹簧(127)，限位码盘(151)与轴(116)为固定连接，拨杆(126)的顶端插入左/右动合微动开关(M1)/(M2)之间；在限位码盘(151)的圆心角为2θ扇形边缘处，径向均布2n个条形永磁铁(136)，在θ角处有一凸起的清零触头(137)，在限位码盘(151)的边缘还有一个限位触头(152)；连接方式：导向轮左/右转限位开关(45)/(46)中的动断开关接转向操纵装置(26)中相应电路，而两动合开关并联接在导向轮限位警示灯(94)和语音提示装置(27)的电路上；直行显示(93)经降压电阻(R8)再接外壳(111)相应的电极；导向轮左转角度数字显示(97)接左七段显示译码器(57)输出端，其输入端接左8421BCD编码器(73)输出端，其输入端接左可逆计数器(121)的输出端，其输入端接左放大整形电路(123)输出端，其输入端接左干簧管(129)，左可逆计数器(121)的信号控制端接左动合微动开关(M1)，其清零端接“清零”(132)；导向轮右转角度数字显示(98)接右七段显示译码器(58)输出端，其输入端接右8421BCD编码器(74)输出端，其输入端接右可逆计数器(122)输出端，其输入端接右放大整形电路(124)输出端，其输入端接右干簧管(130)，右可逆计数器(122)信号控制端接右动合微动开关(M₂)，其清零端接“清零”(132)。

10.根据权利要求1所述的无方向盘转向装置，其特征是：显示装置(28)由显示器、译码器、编码器、计数器、放大整形电路和数字式组合传感器等组成；显示器可采用第一种显示器(90)或第二种显示器(100)，左/右可逆计数器(121)/(122)具有记忆功能；数字式组合传感器(120)的外壳(111)与底板(131)固定成一体，用螺丝紧固在转向节(4)上，并可转动调节，其轴(116)穿过底板(131)中心，且只可以转动，轴(116)的扁端插入转向节主销(7)扁孔内，转向节主销(7)与车轴(6)为固定连接；在外壳(111)的外壁上设有“清零”(132)及其电极、左/右动合微动开关(M₁)/(M₂)的电极(135)、导向轮左/右转限位开关(45)/(46)及其电极、左/右发光元件(141)/(142)和左/右光敏元件(143)/(144)的电极；“清零”(132)和导向轮左/右转限位开关(45)/(46)的触头穿过外壳(111)入内壁，在外壳(111)的内壁上，设有圆心角为2θ的两个发光元件(141)、(142)和两个光敏元件(143)、(144)，且为轴向对应，其上还设有左/右动合微动开关(M₁)/(M₂)；轴(116)插入拨杆(126)的园孔和弹簧(127)，透光码盘(145)与轴(116)为固定连接，位于发光元件和光敏元件之间，拨杆(126)的顶端插入左/右动合微动开关(M₁)/(M₂)之间；在透光码盘(145)的圆心角为2θ扇形边缘处，径向均布2n个条形透光孔(146)，在θ角处有一凸起的清零触头，在透光码盘(145)的边缘还设有一个限位触头；连接方式：导向轮左/右转限位开关(45)/(46)中的动断开关接转向操纵装置(26)中相应电路，而两动合开关并联接在导向轮限位警示灯(94)和语音提示装置(27)的电路上；直行显示(93)经降压电阻(R₈)再接外壳(111)相应的电极；导向轮左转角度数字显示(95)或(97)接左七段显示译码器(57)输出端，其输入端接左8421BCD编码器(73)输出端，其输入端接左可逆计数器(121)的输出端，其输入端接左放大整形电路(123)输出端，其输入端接左光敏元件(143)，左可逆计数器(121)信号控制端接左动合微动开关(M₁)，其清零端接“清零”(132)；导向轮右转角度数字显示(96)或(98)接右七段显示译码器(58)输出端，其输入端接右8421BCD编码器(74)输出端，其输入端接右可逆计数器(122)输出端，其输入端接右放大整形电路(124)输出端，其输入端接光敏元件(144)，右可逆计数器(122)信号控制端接右动合微动开关(M₂)，其清零端接“清零”(132)。

Images